消息中间件

一、什么是消息中间件？

消息中间件（Message Middleware）是一种用于在分布式系统中传递消息的中间层软件，提供可靠的异步通信机制。它可以解耦系统之间的依赖，提高系统的可伸缩性和容错性。

你可以把消息队列理解为一个使用队列来通信的组件。它的本质，就是个转发器，包含发消息、存消息、消费消息的过程。最简单的消息队列模型如下：

我们通常说的消息队列，简称MQ（Message Queue），它其实就指消息中间件，当前业界比较流行的开源消息中间件包括：RabbitMQ、RocketMQ、Kafka。

二、消息中间件的核心作用

1、应用解耦

举个常见业务场景：下单扣库存，用户下单后，订单系统去通知库存系统扣减。传统的做法就是订单系统直接调用库存系统：

• 如果库存系统无法访问，下单就会失败，订单和库存系统存在耦合关系

• 如果业务又接入一个营销积分服务，那订单下游系统要扩充，如果未来接入越来越多的下游系统，那订单系统代码需要经常修改

如何解决这个问题呢？可以引入消息队列

• 订单系统：用户下单后，消息写入到消息队列，返回下单成功

• 库存系统：订阅下单消息，获取下单信息，进行库存扣减操作。

2、流量削峰

流量削峰也是消息队列的常用场景。我们做秒杀实现的时候，需要避免流量暴涨，打垮应用系统的风险。可以在应用前面加入消息队列。

假设秒杀系统每秒最多可以处理2k个请求，每秒却有5k的请求过来，可以引入消息队列，秒杀系统每秒从消息队列拉2k请求处理得了。

有些伙伴担心这样会出现消息积压的问题，

• 首先秒杀活动不会每时每刻都那么多请求过来，高峰期过去后，积压的请求可以慢慢处理；

• 其次，如果消息队列长度超过最大数量，可以直接抛弃用户请求或跳转到错误页面；

3、异步处理

我们经常会遇到这样的业务场景：用户注册成功后，给它发个短信和发个邮件。

如果注册信息入库是30ms，发短信、邮件也是30ms，三个动作串行执行的话，会比较耗时，响应90ms：

如果采用并行执行的方式，可以减少响应时间。注册信息入库后，同时异步发短信和邮件。如何实现异步呢？

用消息队列即可，就是说，注册信息入库成功后，写入到消息队列（这个一般比较快，如只需要3ms），然后异步读取发邮件和短信。

4、消息通讯

消息队列内置了高效的通信机制，可用于消息通讯。如实现点对点消息队列、聊天室等。

5、 远程调用

可以基于MQ，自研远程调用框架。

三、消息中间件消息模型

1、点对点（P2P）模式

消息由生产者发送到队列，消费者从队列消费，每条消息只能被一个消费者处理。

2、发布/订阅（Pub/Sub）模式

生产者将消息发送到主题，多个订阅者可以同时接收相同的消息。

3、其他模型

熟悉后添加。。。

四、消息中间件的关键特性

1、高可用性

通过主从架构、集群部署、数据持久化等方式保证消息的可靠性。

2、 消息可靠性

ACK 机制：消费者确认消息已成功处理，未确认的消息可以重新投递。

消息重试：对于失败的消息，提供重试机制或死信队列（DLQ）。

3、 顺序性

全局顺序：保证所有消息按照生产顺序被消费。

分区顺序：在特定分区内保证顺序，适用于 Kafka。

4、 可扩展性

通过分区、分片等技术提升消息队列的吞吐能力。

5、 一致性

最终一致性：消息中间件通常采用最终一致性策略，保证数据在一段时间后同步。

事务消息：支持分布式事务，如 RocketMQ 提供事务消息。

五、RabbitMQ vs RocketMQ vs Kafka

1、基本信息对比

2、适用场景与架构

3、性能与可靠性

4、可扩展性与延迟

5、复杂度与消息存储

6、顺序保证与事务支持

7、社区支持与行业应用

8、依赖性与云支持